KR102353868B1 - shovel - Google Patents

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KR102353868B1
KR102353868B1 KR1020187022723A KR20187022723A KR102353868B1 KR 102353868 B1 KR102353868 B1 KR 102353868B1 KR 1020187022723 A KR1020187022723 A KR 1020187022723A KR 20187022723 A KR20187022723 A KR 20187022723A KR 102353868 B1 KR102353868 B1 KR 102353868B1
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준이치 오카다
카즈노리 히라누마
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

어태치먼트는, 상부선회체에 장착된다. 표시부(502)는, 쇼벨을 조작한 후의 쇼벨의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를 시각적으로 표시한다.The attachment is attached to the upper revolving body. The display unit 502 visually displays the predicted stability indicating the stability of the posture of the shovel after the operation of the shovel.

Description

쇼벨shovel

본 발명은, 쇼벨에 관한 것이다.The present invention relates to a shovel.

쇼벨은, 주로 주행체(크롤러, 로어라고도 함), 상부선회체, 어태치먼트를 구비한다. 상부선회체는 주행체에 대하여 회전운동 가능하게 장착되어 있고, 선회모터에 의하여 위치가 제어된다. 어태치먼트는, 붐, 암, 버킷을 갖고 있고, 상부선회체에 장착되어 있으며, 각 축은 독립적으로 조작 가능하게 되어 있다.A shovel mainly includes a traveling body (also referred to as a crawler or a lower), an upper revolving body, and an attachment. The upper revolving body is mounted rotatably with respect to the traveling body, and the position is controlled by the revolving motor. The attachment has a boom, an arm, and a bucket, is attached to the upper revolving body, and each axis|shaft is independently operable.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-197436호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-197436

쇼벨은, 어느 정도 평탄한 작업필드에서는, 정적인 한, 어태치먼트의 자세에 관계 없이 전도하지 않도록 설계되어 있다. 그러나, 작업필드가 경사져 있거나, 버킷에 무거운 토사를 적재한 상태에서 어태치먼트를 제어하면, 전도의 우려가 있다. 종래에서는 오퍼레이터가, 쇼벨의 차체의 불안정을 체감하고, 전도의 우려를 감지하면, 조작레버를 미세조절할 필요가 있었다. 따라서 종래의 전도방지는, 오퍼레이터의 기능(技能)에 많이 의존한 것이고, 반응이 늦으면, 쇼벨이 전도할 우려가 있다.The shovel is designed so as not to fall over regardless of the posture of the attachment as long as it is static in a somewhat flat work field. However, if the work field is inclined or the attachment is controlled in a state where heavy soil is loaded in the bucket, there is a risk of overturning. Conventionally, when the operator senses the instability of the body of the shovel and senses the risk of overturning, it is necessary to fine-tune the operation lever. Therefore, the conventional fall prevention is highly dependent on the function of the operator, and if the reaction is slow, there is a possibility that the shovel may overturn.

본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 쇼벨의 전도의 예방에 있다.The present invention has been made in view of such a subject, and one of the exemplary objects of the aspect is to prevent the shovel from falling.

본 발명의 일 양태는 쇼벨에 관한 것이다. 쇼벨은, 주행체와, 주행체에 회전운동 가능하게 마련되는 선회체와, 선회체에 장착된 어태치먼트와, 어태치먼트를 조작한 후의 쇼벨의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를 시각적으로 표시하는 표시부를 구비한다.One aspect of the present invention relates to a shovel. The shovel is provided with a traveling body, a revolving body provided rotatably on the traveling body, an attachment mounted on the revolving body, and a display unit that visually displays predicted stability indicating the stability of the posture of the shovel after the attachment is operated do.

이 양태에 의하면, 쇼벨의 자세가 불안정해지는지 여부(혹은 안정적인지)의 정보를 레버조작을 행하기 전에 시각적으로 직감적으로 취득할 수 있어, 쇼벨의 전도나 흔들림을 예방할 수 있다.According to this aspect, information on whether or not the posture of the shovel becomes unstable (or stable) can be acquired visually and intuitively before lever operation is performed, and it is possible to prevent the shovel from falling or shaking.

현재의 쇼벨의 상태에 근거하여, 어태치먼트를 조작한 후의, 버킷의 위치, 어태치먼트의 속도, 어태치먼트의 파워, 어태치먼트의 조작수단의 조작량, 조작량의 변화 중 적어도 하나에 관하여, 표시부에, 예측안정도와의 사이의 관계를 시각적으로 표시해도 된다.Based on the current state of the shovel, after the attachment is operated, the position of the bucket, the speed of the attachment, the power of the attachment, the amount of operation of the operation means of the attachment, and the change of the operation amount. The relationship between them may be displayed visually.

표시부는, 예측안정도를 계조적으로 표시해도 된다.The display unit may display the predicted stability in gradation.

표시부는, 어태치먼트를 제약 없이 동작 가능한 영역과, 어태치먼트의 동작을 제약해야 할 영역을 구별하여 표시해도 된다.The display unit may display the area in which the attachment can be operated without restriction and the area where the operation of the attachment should be restricted.

예측안정도는, 쇼벨의 상태로서 쇼벨의 경사각에 대응하여 변화해도 된다. 작업필드의 경사의 상황에 따라, 차체가 불안정해지는 버킷위치나, 어태치먼트의 동작은 변화한다. 따라서 경사를 고려함으로써, 안정성을 정확하게 연산할 수 있다.The predicted stability may change according to the inclination angle of the shovel as the state of the shovel. Depending on the situation of the inclination of the work field, the bucket position at which the vehicle body becomes unstable and the operation of the attachment change. Therefore, by taking the inclination into account, the stability can be calculated accurately.

예측안정도는, 상부선회체의 선회각에 대응하여 변화해도 된다. 상부선회체와 주행체가 동일한 방향을 향하고 있는 경우(선회각 0도)와, 90도 선회한 상태에서는, 후자의 쪽이 차체는 불안정해진다. 따라서 선회각을 고려함으로써, 안정성을 정확하게 연산할 수 있다.The predicted stability may change according to the turning angle of the upper revolving body. In the case where the upper revolving body and the traveling body are facing in the same direction (turning angle of 0 degrees) and in the state of turning 90 degrees, in the latter case, the vehicle body becomes unstable. Therefore, by considering the turning angle, stability can be calculated accurately.

예측안정도는, 쇼벨의 상태로서 버킷의 중량에 대응하여 변화해도 된다. 버킷이 적재되는 토사의 중량, 혹은 크레인모드 시의 하물의 중량에 따라, 차체가 불안정해지는 버킷위치나 어태치먼트의 동작은 변화한다. 따라서 버킷중량을 고려함으로써, 안정성을 적절히 평가할 수 있다.The predicted stability may change according to the weight of the bucket as a shovel state. Depending on the weight of the soil on which the bucket is loaded or the weight of the load in crane mode, the position of the bucket at which the vehicle body becomes unstable and the operation of the attachment change. Therefore, by considering the bucket weight, stability can be appropriately evaluated.

예측안정도는, 쇼벨의 상태로서 엔진회전수(유압펌프의 회전수)에 대응하여 변화해도 된다. 유압펌프로부터 토출되는 압유의 양의 베이스값(상한값)이 변화하기 때문에, 실태로서는 어태치먼트의 속도가 변화한다. 따라서 엔진의 회전수를 고려함으로써, 안정성을 적절히 평가할 수 있다.The predicted stability may change according to the engine speed (rotation speed of the hydraulic pump) as the state of the shovel. Since the base value (upper limit value) of the quantity of the hydraulic oil discharged from a hydraulic pump changes, the speed|rate of an attachment changes as a reality. Therefore, by considering the rotation speed of an engine, stability can be evaluated appropriately.

예측안정도는, 쇼벨의 상태로서 작업량에 관한 쇼벨의 작업모드(예를 들면, 파워, 보통, 에코 등)의 설정에 대응하여 변화해도 된다. 작업모드에 따라, 동일한 조작입력에 대한 쇼벨의 거동이 변화하기 때문에, 작업모드를 고려함으로써, 안정성을 적절히 평가할 수 있다.The predicted stability may change in response to the setting of the shovel's work mode (eg, power, normal, eco, etc.) in relation to the amount of work as the state of the shovel. Since the behavior of the shovel with respect to the same operation input varies according to the operation mode, the stability can be appropriately evaluated by considering the operation mode.

표시부는, 암축의 동작을 억제해야 할 영역과, 붐축의 동작을 억제해야 할 영역을 구별하여 표시해도 된다. 버킷의 위치에 따라, 암축의 구동이 전도를 일으키는 경우와, 붐축의 구동이 전도를 일으키는 경우가 존재한다. 그들을 구별하여 표시함으로써, 보다 안전성을 높일 수 있다.The display unit may display the area in which the operation of the arm shaft should be suppressed and the area in which the operation of the boom shaft should be suppressed separately. Depending on the position of the bucket, there are cases where the driving of the arm shaft causes overturning and the case where the driving of the boom shaft causes overturning. By distinguishing them and displaying them, safety can be further improved.

표시부는, 예측안정도를, 어태치먼트를 측방으로부터 본 도면으로서 표시해도 된다. 표시부는, 현재의 어태치먼트의 자세를, 관계와 함께 표시해도 된다.The display unit may display the predicted stability as a figure viewed from the side of the attachment. The display unit may display the posture of the current attachment together with the relationship.

표시부는, 예측안정도를, 실제시야와 중첩하여 표시해도 된다.The display unit may display the predicted stability overlapping the actual field of view.

표시부는, 예측안정도를, 그래프로 표시하고, 현재의 안정도를 함께 표시시켜도 된다.The display unit may display the predicted stability as a graph and display the current stability together.

오퍼레이터가 어태치먼트를 조작했다고 가정하여, 조작 후의 쇼벨의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를, 현재의 쇼벨의 상태에 근거하여 연산하는 안정도연산부를 더 구비해도 된다.Assuming that the operator has operated the attachment, the stability calculation unit may further be provided for calculating the predicted stability indicating the stability of the posture of the shovel after operation, based on the current state of the shovel.

본 발명의 일 양태는 쇼벨에 관한 것이다. 쇼벨은, 주행체와, 주행체에 회전운동 가능하게 마련되는 상부선회체와, 상부선회체에 장착된 어태치먼트와, 오퍼레이터가 어태치먼트를 조작했다고 가정하여, 조작 후의 쇼벨의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를, 현재의 상기 쇼벨의 상태에 근거하여 연산하는 안정도연산부와, 예측안정도를 시각적으로 표시하는 표시부를 구비한다.One aspect of the present invention relates to a shovel. The shovel has a traveling body, an upper revolving body provided rotatably on the traveling body, an attachment mounted on the upper revolving body, and a predicted stability indicating the stability of the posture of the shovel after operation, assuming that the operator operated the attachment , a stability calculation unit that calculates based on the current state of the shovel, and a display unit that visually displays the predicted stability.

이 양태에 의하면, 오퍼레이터는, 레버조작을 행한 경우에 쇼벨의 자세가 불안정해지는지 여부(혹은 안정적인지)의 정보를, 레버조작을 행하기 전에 시각적으로 직감적으로 취득할 수 있어, 쇼벨의 전도나 흔들림을 예방할 수 있다.According to this aspect, the operator can visually and intuitively acquire information on whether the posture of the shovel becomes unstable (or stable) when the lever operation is performed, visually and intuitively before the lever operation is performed. Shaking can be prevented.

안정도연산부는, 버킷의 위치, 어태치먼트의 속도, 어태치먼트의 파워 중 적어도 하나를 파라미터로 하여 예측안정도를 연산해도 된다. 표시부는, 파라미터와 예측안정도의 관계를 시각적으로 표시해도 된다.The stability calculation unit may calculate the predicted stability using at least one of the bucket position, the speed of the attachment, and the power of the attachment as parameters. The display unit may visually display the relationship between the parameter and the predicted stability.

이 경우, 어떠한 조작입력을 행하면 쇼벨의 자세가 불안정해지는지, 구체적으로는, 버킷을 어느 위치로 이동하면 불안정해지는지, 어태치먼트를 어느 정도의 속도로 움직이면 불안정해지는지, 어태치먼트의 파워를 어느 정도로 하면 불안정해지는지를 오퍼레이터에게 시각적으로 제시할 수 있다.In this case, what kind of operation input makes the posture of the shovel unstable, specifically, to what position the bucket is moved to make it unstable, at what speed the attachment becomes unstable, and to what extent the power of the attachment is increased. It is possible to visually indicate to the operator that it is becoming unstable.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.However, it is also effective as an aspect of this invention that arbitrary combinations of the above-mentioned components and the components and expressions of this invention are mutually substituted among methods, apparatuses, systems, etc.

본 발명에 의하면, 쇼벨의 전도를 예방할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the shovel from overturning.

도 1은 실시형태에 관한 쇼벨의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시형태에 관한 쇼벨의 전기계통 및 유압계통의 블록도이다.
도 3에 있어서 (a)~(c)는, 쇼벨의 예측안정도의 연산에 이용되는 쇼벨의 상태를 설명하는 도이다.
도 4에 있어서 (a)~(c)는, 제1 실시예에 관한 표시부의 표시를 나타내는 도이다.
도 5에 있어서 (a), (b)는, 제2 실시예에 관한 표시부의 표시를 나타내는 도이다.
도 6에 있어서 (a)~(c)는, 제3 실시예에 관한 표시부의 표시를 나타내는 도이다.
도 7은 제4 실시예에 관한 표시부의 표시를 나타내는 도이다.
도 8은 제6 실시예에 관한 표시부의 표시를 나타내는 도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the external appearance of the shovel which concerns on embodiment.
It is a block diagram of the electric system and hydraulic system of the shovel which concerns on embodiment.
In Fig. 3, (a) to (c) are diagrams for explaining the state of the shovel used for calculation of the predicted stability of the shovel.
In Fig. 4, (a) to (c) are diagrams showing the display of the display unit according to the first embodiment.
In Fig. 5, (a) and (b) are diagrams showing the display of the display unit according to the second embodiment.
In Fig. 6, (a) to (c) are diagrams showing the display of the display unit according to the third embodiment.
Fig. 7 is a diagram showing the display of the display unit according to the fourth embodiment.
Fig. 8 is a diagram showing the display of the display unit according to the sixth embodiment.

이하, 본 발명을 적합한 실시형태를 근거로 도면을 참조하면서 설명한다. 각 도면에 나타나는 동일 또는 동등한 구성요소, 부재, 처리에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하여, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또, 실시형태는, 발명을 한정하는 것이 아닌 예시이고, 실시형태에 기술되는 모든 특징이나 그 조합은, 반드시 발명의 본질적인 것이라고는 한정하지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated, referring drawings based on suitable embodiment. The same or equivalent components, members, and processes appearing in the respective drawings are denoted by the same reference numerals, and suitably overlapping explanations are omitted. In addition, embodiment does not limit invention, It is an illustration, and all the features described in embodiment and its combination are not necessarily limited to what is essential of invention.

본 명세서에 있어서, "부재 A가, 부재 B와 접속된 상태"란, 부재 A와 부재 B가 물리적으로 직접적으로 접속되는 경우 외에, 부재 A와 부재 B가, 그들의 전기적인 접속상태에 실질적인 영향을 미치지 않거나, 혹은 그들의 결합에 의하여 나타나는 기능이나 효과를 저해시키지 않는, 그 외의 부재를 통하여 간접적으로 접속되는 경우도 포함한다.In this specification, "a state in which the member A is connected to the member B" means that, except when the member A and the member B are physically directly connected, the member A and the member B have a substantial influence on their electrical connection state. It also includes cases where it is connected indirectly through other members that do not affect or impair the function or effect exhibited by their combination.

도 1은, 실시형태에 관한 쇼벨(1)의 외관을 나타내는 사시도이다. 쇼벨(1)은, 주로 주행체(로어, 크롤러라고도 함)(2)와, 주행체(2)의 상부에 선회장치(3)을 통하여 회전운동 가능하게 탑재된 상부선회체(4)를 구비하고 있다.1 : is a perspective view which shows the external appearance of the shovel 1 which concerns on embodiment. The shovel 1 mainly includes a traveling body (also referred to as a lower or crawler) 2 and an upper revolving body 4 mounted on the top of the traveling body 2 so as to be able to rotate through a swing device 3 . are doing

상부선회체(4)에는, 어태치먼트(12)가 장착된다. 어태치먼트(12)는, 붐(5)와, 붐(5)의 선단에 링크접속된 암(6)과, 암(6)의 선단에 링크접속된 버킷(10)이 장착되어 있다. 버킷(10)은, 토사, 강재 등의 적하(吊荷)를 포획하기 위한 설비이다. 붐(5), 암(6), 및 버킷(10)은, 각각 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 의하여 유압구동된다. 또, 상부선회체(4)에는, 오퍼레이터(운전자)를 수용하기 위한 운전실(4a)나, 유압을 발생하기 위한 엔진(11)과 같은 동력원이 마련되어 있다. 엔진(11)은, 예를 들면 디젤엔진으로 구성된다.An attachment 12 is attached to the upper revolving body 4 . The attachment 12 is equipped with a boom 5 , an arm 6 linked to the tip of the boom 5 , and a bucket 10 linked to the tip of the arm 6 . The bucket 10 is a facility for catching drips, such as earth and sand and steel materials. The boom 5 , the arm 6 , and the bucket 10 are hydraulically driven by the boom cylinder 7 , the arm cylinder 8 , and the bucket cylinder 9 , respectively. In addition, the upper revolving body 4 is provided with a power source such as a cab 4a for accommodating an operator (driver) and an engine 11 for generating hydraulic pressure. The engine 11 is constituted by, for example, a diesel engine.

도 2는, 실시형태에 관한 쇼벨(1)의 전기계통 및 유압계통의 블록도이다. 다만, 도 2에서는, 기계적으로 동력을 전달하는 계통을 이중선으로, 유압계통을 굵은 실선으로, 조종계통을 파선으로, 전기계통을 가는 실선으로 각각 나타내고 있다. 다만 여기에서는 유압쇼벨에 대하여 설명하지만, 선회에 전동기를 이용하는 하이브리드쇼벨에도 본 발명은 적용 가능하다.Fig. 2 is a block diagram of an electric system and a hydraulic system of the shovel 1 according to the embodiment. However, in FIG. 2 , a system that mechanically transmits power is indicated by a double line, a hydraulic system by a thick solid line, a control system by a broken line, and an electric system by a thin solid line, respectively. However, although a hydraulic shovel is described here, the present invention is also applicable to a hybrid shovel using an electric motor for turning.

기계식구동부로서의 엔진(11)은, 유압펌프로서 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)에 접속되어 있다. 메인펌프(14)에는, 고압유압라인(16)을 통하여 컨트롤밸브(17)이 접속되어 있다. 다만, 유압액추에이터에 유압을 공급하는 유압회로는 2계통 마련되는 경우가 있고, 그 경우에는 메인펌프(14)는 2개의 유압펌프를 포함한다. 본 명세서에서는 이해의 용이화를 위하여, 메인펌프가 1계통인 경우를 설명한다.The engine 11 as a mechanical drive part is connected to the main pump 14 and the pilot pump 15 as a hydraulic pump. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high-pressure hydraulic line 16 . However, there are cases where two hydraulic circuits for supplying hydraulic pressure to the hydraulic actuator are provided, and in that case, the main pump 14 includes two hydraulic pumps. In this specification, for ease of understanding, a case in which the main pump is one system will be described.

컨트롤밸브(17)은, 쇼벨(1)에 있어서의 유압계의 제어를 행하는 장치이다. 컨트롤밸브(17)에는, 도 1에 나타낸 주행체(2)를 구동하기 위한 주행유압모터(1A 및 1B)ㄹ 외에, 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)가 고압유압라인을 통하여 접속되어 있고, 컨트롤밸브(17)은, 이들에 공급하는 유압(제어압)을 오퍼레이터의 조작입력에 따라 제어한다.The control valve 17 is a device for controlling the hydraulic system in the shovel 1 . In the control valve 17, in addition to the traveling hydraulic motors 1A and 1B for driving the traveling body 2 shown in FIG. 1, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 are provided. It is connected through a high-pressure hydraulic line, and the control valve 17 controls the hydraulic pressure (control pressure) supplied to them according to an operator's operation input.

또, 선회장치(3)을 구동하기 위한 선회유압모터(21)이 컨트롤밸브(17)에 접속된다. 선회유압모터(21)은, 선회컨트롤러의 유압회로를 통하여 컨트롤밸브(17)에 접속되지만, 도 3에는 선회컨트롤러의 유압회로는 나타나지 않고, 간략화되어 있다.Further, a turning hydraulic motor 21 for driving the turning device 3 is connected to the control valve 17 . The swing hydraulic motor 21 is connected to the control valve 17 via the hydraulic circuit of the swing controller, but the hydraulic circuit of the swing controller is not shown in Fig. 3 and is simplified.

파일럿펌프(15)에는, 파일럿라인(25)를 통하여 조작장치(26)(조작수단)이 접속되어 있다. 조작장치(26)은, 주행체(2), 선회장치(3), 붐(5), 암(6), 및 버킷(10)을 조작하기 위한 조작수단이고, 오퍼레이터에 의하여 조작된다. 조작장치(26)에는, 유압라인(27)을 통하여 컨트롤밸브(17)이 접속된다.An operating device 26 (operating means) is connected to the pilot pump 15 via a pilot line 25 . The operating device 26 is operating means for operating the traveling body 2 , the turning device 3 , the boom 5 , the arm 6 , and the bucket 10 , and is operated by an operator. A control valve 17 is connected to the operating device 26 via a hydraulic line 27 .

예를 들면 조작장치(26)은, 유압파일럿식의 조작레버(26A~26D)를 포함한다. 조작레버(26A~26D)는 각각, 붐축, 암축, 버킷축 및 선회축에 대응하는 조작레버이다. 실제로는, 조작레버는 2개 마련되고, 일방의 조작레버의 세로방향, 가로방향에 2축이, 나머지 조작레버의 세로방향, 가로방향에 나머지 2축이 할당된다. 또 조작장치(26)은, 주행축을 제어하기 위한 페달(도시하지 않음)을 포함한다.For example, the operating device 26 includes hydraulic pilot type operating levers 26A to 26D. The operation levers 26A to 26D are operation levers corresponding to the boom shaft, the arm shaft, the bucket shaft, and the pivot shaft, respectively. Actually, two operation levers are provided, and two axes are assigned to the longitudinal and transverse directions of one of the operating levers, and the other two axes are assigned to the longitudinal and transverse directions of the other operating levers. In addition, the operating device 26 includes a pedal (not shown) for controlling the traveling shaft.

조작장치(26)은, 파일럿라인(25)를 통하여 공급되는 유압(1차측의 유압)을 오퍼레이터의 조작량에 따른 유압(2차측의 유압)으로 변환하여 출력한다. 조작장치(26)으로부터 출력되는 2차측의 유압(제어압)은, 유압라인(27)을 통하여 컨트롤밸브(17)에 공급된다. 다만 도 2에 있어서 유압라인(27)은 1개로 그려져 있지만, 실제로는 좌측주행유압모터, 우측주행유압모터, 선회 각각의 제어지령값의 유압라인이 존재한다.The operation device 26 converts the hydraulic pressure (primary-side hydraulic pressure) supplied through the pilot line 25 into hydraulic pressure (secondary-side hydraulic pressure) according to the operation amount of the operator. The hydraulic pressure (control pressure) on the secondary side output from the operating device 26 is supplied to the control valve 17 through the hydraulic pressure line 27 . However, in FIG. 2 , the hydraulic line 27 is drawn as one, but in reality, hydraulic lines of the left traveling hydraulic motor, the right traveling hydraulic motor, and the turning control command value exist.

컨트롤러(30)은, 쇼벨(1)의 구동제어를 행하는 주제어부이다. 컨트롤러(30)은, CPU(Central Processing Unit) 및 내부메모리를 포함하는 연산처리장치로 구성되고, CPU가 메모리에 저장된 구동제어용의 프로그램을 실행함으로써 실현된다.The controller 30 is a main control unit that controls the drive of the shovel 1 . The controller 30 is constituted by a CPU (Central Processing Unit) and an arithmetic processing unit including an internal memory, and is realized by the CPU executing a program for drive control stored in the memory.

쇼벨(1)에는 또한, 안정도연산부(500) 및 표시부(502)가 마련된다. 본 실시형태에 있어서 안정도연산부(500)은 컨트롤러(30)의 일 기능으로서 실장된다. 다만 안정도연산부(500)을, 컨트롤러(30)과는 개별의 하드웨어로 실장해도 된다.The shovel 1 is also provided with a stability calculation unit 500 and a display unit 502 . In the present embodiment, the stability calculation unit 500 is implemented as a function of the controller 30 . However, the stability calculation unit 500 may be mounted as hardware separate from the controller 30 .

안정도연산부(500)은, 쇼벨(1)의 자세의 예측안정도(불예측안정도)를 판정한다. 자세의 예측안정도는, 쇼벨(1)의 전도의 가능성을 나타내는 지표로서도 파악할 수 있다. 예측안정도는, 쇼벨(1)의 자세의 안정성을, 2값(안전, 비안전) 혹은 3값 이상의 다값으로 나타내는 지표이다.The stability calculation unit 500 determines the predicted stability (unpredicted stability) of the posture of the shovel 1 . The predicted stability of the posture can also be grasped as an index indicating the possibility of the shovel 1 overturning. The predicted stability is an index indicating the stability of the posture of the shovel 1 in terms of two values (safe, unsafe) or multiple values of three or more.

안정도연산부(500)은, 오퍼레이터가 어태치먼트(12)를 조작했다고 가정하여, 조작 후의 쇼벨(1)의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를, 현재의 쇼벨(1)의 상태에 근거하여 연산한다. 표시부(502)는, 안정도연산부(500)이 연산한 예측안정도를 시각적으로 표시한다.Assuming that the operator has operated the attachment 12 , the stability calculation unit 500 calculates the predicted stability indicating the stability of the posture of the shovel 1 after operation based on the current state of the shovel 1 . The display unit 502 visually displays the predicted stability calculated by the stability calculating unit 500 .

이로써 오퍼레이터는, 레버조작을 행한 경우에 쇼벨(1)의 자세가 불안정해지는지 여부(혹은 안정적인지)를, 레버조작을 행하기 전에 시각적으로 직감적으로 알 수 있어, 쇼벨(1)의 전도나 흔들림을 예방할 수 있다.Thereby, the operator can visually and intuitively know whether or not the posture of the shovel 1 becomes unstable (or stable) when the lever operation is performed, visually and intuitively before the lever operation is performed, and the shovel 1 falls or shakes. can prevent

예를 들면, 안정도연산부(500)은, 버킷(10)의 위치, 어태치먼트(12)의 속도, 어태치먼트(12)의 파워 중 적어도 하나를 파라미터로 하여, 예측안정도를 연산한다. 표시부(502)는, 파라미터와 예측안정도의 관계를 시각적으로 표시한다.For example, the stability calculation unit 500 calculates the predicted stability by using at least one of the position of the bucket 10 , the speed of the attachment 12 , and the power of the attachment 12 as parameters. The display unit 502 visually displays the relationship between the parameter and the predicted stability.

버킷(10)의 위치가 파라미터인 경우, 안정도연산부(500)은, 버킷(10)이 도달 가능한 복수의 상정위치 각각에 이동시켰을 때에, 상정위치마다 쇼벨(1)의 자세의 안정성을 연산한다. 표시부(502)는, 복수의 상정위치와, 예측안정도의 관계를 시각적으로 표시한다.When the position of the bucket 10 is a parameter, the stability calculation unit 500 calculates the stability of the posture of the shovel 1 for each assumed position when the bucket 10 is moved to each of a plurality of achievable assumed positions. The display unit 502 visually displays the relationship between the plurality of assumed positions and the predicted stability.

어태치먼트(12)의 속도가 파라미터인 경우, 안정도연산부(500)은, 어태치먼트(12)를 복수의 상정속도로 움직였을 때에, 상정속도마다 쇼벨(1)의 자세의 안정성을 연산한다. 표시부(502)는, 복수의 상정속도와, 예측안정도의 관계를 시각적으로 표시한다.When the speed of the attachment 12 is a parameter, the stability calculation unit 500 calculates the stability of the posture of the shovel 1 for each assumed speed when the attachment 12 is moved at a plurality of assumed speeds. The display unit 502 visually displays the relationship between the plurality of assumed speeds and the predicted stability.

어태치먼트(12)의 파워가 파라미터인 경우, 안정도연산부(500)은, 어태치먼트(12)를 복수의 상정파워로 움직였을 때에, 상정파워마다 쇼벨(1)의 자세의 안정성을 연산한다. 표시부(502)는, 복수의 상정파워와, 예측안정도의 관계를 시각적으로 표시한다.When the power of the attachment 12 is a parameter, the stability calculation unit 500 calculates the stability of the posture of the shovel 1 for each assumed power when the attachment 12 is moved with a plurality of assumed powers. The display unit 502 visually displays the relationship between the plurality of assumed powers and the predicted stability.

어태치먼트(12)의 속도는, 붐(5)의 속도여도 되고, 암(6)의 속도여도 되며, 그들의 합성으로 얻어지는 버킷(10)의 속도여도 된다. 마찬가지로, 어태치먼트(12)의 파워는, 붐(5)의 파워여도 되고, 암(6)의 파워여도 되며, 그들의 합성으로 얻어지는 어태치먼트(12) 전체로서의 파워여도 된다.The speed of the attachment 12 may be the speed of the boom 5, the speed of the arm 6 may be sufficient, and the speed of the bucket 10 obtained by combining them may be sufficient as it. Similarly, the power of the attachment 12 may be the power of the boom 5, the power of the arm 6 may be sufficient, and the power as the attachment 12 whole obtained by combining them may be sufficient as it.

이들 제어에 의하여, 버킷(10)을 어느 위치로 이동하면 불안정해지는지, 어태치먼트(12)를 어느 정도의 속도로 움직이면 불안정해지는지, 어태치먼트(12)의 파워를 어느 정도로 하면 불안정해지는지를 오퍼레이터에 시각적으로 제시할 수 있다.By these controls, it is possible to visually tell the operator how unstable the bucket 10 is moved to which position it is, what speed the attachment 12 is moved to make it unstable, and to what extent the power of the attachment 12 becomes unstable. can be presented as

안정도연산부(500)은, 쇼벨(1)의 현재의 상태로서, 차체의 경사각(θ), 상부선회체(4)와 주행체(2)의 상대적인 선회각(φ), 버킷(10)의 적재중량(M)을 고려하여, 그들에 근거하여, 쇼벨(1)의 자세의 예측안정도를 연산한다.The stability calculation unit 500 is the current state of the shovel 1, the inclination angle θ of the vehicle body, the relative rotation angle φ between the upper swing body 4 and the traveling body 2, and the loading of the bucket 10 In consideration of the weights M, the predicted stability of the posture of the shovel 1 is calculated based on them.

예를 들면, 쇼벨(1)의 자세의 예측안정도는, 쇼벨(1)의 무게중심위치를 계산하여, 이 무게중심위치가, 주행체(2)의 범위 내에 들어가 있는지, 주행체(2)의 외측으로 벗어나는지(혹은 어느 정도 벗어나는지)를 평가함으로써, 연산할 수 있다.For example, the predicted stability of the posture of the shovel 1 is calculated by calculating the position of the center of gravity of the shovel 1, and whether the position of the center of gravity is within the range of the traveling body 2 or not. By evaluating whether (or to what extent) it deviates outward, it can be computed.

표시부(502)는, 운전실(4a)에 장착되는 디스플레이를 갖는다. 이 디스플레이는, 예측안정도(안전도)를 표시하기 위한 전용디스플레이여도 되고, 그 외의 정보를 표시하기 위한 디스플레이를 겸용해도 된다.The display unit 502 has a display mounted on the cab 4a. This display may be a dedicated display for displaying predicted stability (safety level), or may also serve as a display for displaying other information.

도 3의 (a)~(c)는, 쇼벨(1)의 예측안정도의 연산에 이용되는 쇼벨(1)의 상태를 설명하는 도이다. 본 실시형태에 있어서, 안정도연산부(500)은, 쇼벨(1)의 경사각에 관한 정보(S1), 상부선회체(4)의 선회각에 관한 정보(S2), 버킷(10)의 중량에 관한 정보(S3)을 고려하여, 예측안정도를 연산한다.3A to 3C are diagrams for explaining the state of the shovel 1 used for calculation of the predicted stability of the shovel 1 . In the present embodiment, the stability calculation unit 500 includes information S1 about the inclination angle of the shovel 1, information S2 about the turning angle of the upper revolving body 4, and the weight of the bucket 10 In consideration of the information S3, the prediction stability is calculated.

도 3의 (a)에는, 쇼벨(1)의 경사각(θ)가 나타난다. 경사각(θ)는, 쇼벨(1)에 탑재된 경사각센서(510)에 의하여 취득할 수 있다.In Fig. 3(a), the inclination angle θ of the shovel 1 is shown. The inclination angle θ can be acquired by the inclination angle sensor 510 mounted on the shovel 1 .

도 3의 (b)에는, 선회체(4)의 선회각(φ)가 나타난다. 선회각(φ)는, 선회각센서(512)의 출력(S2)에 근거하여 생성된다. 예를 들면, 선회각센서(512)로서는, 자이로센서, 인코더, 혹은 리졸버를 이용해도 된다.The turning angle phi of the revolving body 4 is shown in FIG.3(b). The turning angle φ is generated based on the output S2 of the turning angle sensor 512 . For example, as the turning angle sensor 512, a gyro sensor, an encoder, or a resolver may be used.

도 3의 (c)에는, 버킷(10)의 적재중량(M)이 나타난다. 적재중량(M)은, 압력센서(514)로부터 얻어지는 실린더추력(보텀압과 로드압의 차분으로부터 계산할 수 있음)으로부터 추정해도 된다. 혹은 중량센서를 버킷(10)에 마련해도 된다.In FIG. 3(c), the loading weight M of the bucket 10 is shown. The loaded weight M may be estimated from the cylinder thrust (which can be calculated from the difference between the bottom pressure and the rod pressure) obtained from the pressure sensor 514 . Alternatively, a weight sensor may be provided in the bucket 10 .

예측안정도를 연산할 때의 파라미터로서, 어태치먼트(12)의 파워나 속도를 선택하는 경우, 현재의 어태치먼트(12)의 상태를 고려해도 된다. 이 경우, 어태치먼트(12)의 자세를 측정하기 위한 센서로부터의 출력에 근거하여, 예측안정도를 연산해도 된다. 자세를 측정하기 위한 센서로서는, 인코더나 퍼텐쇼미터를 이용할 수 있지만 특별히 한정되지 않는다.When selecting the power and speed of the attachment 12 as parameters for calculating the predicted stability, the current state of the attachment 12 may be considered. In this case, the predicted stability may be calculated based on the output from the sensor for measuring the posture of the attachment 12 . As a sensor for measuring an attitude|position, although an encoder and a potentiometer can be used, it is not specifically limited.

표시부(502)에 의한 예측안정도의 표시에 대하여, 몇 개의 실시예를 설명한다.The display of the predicted stability by the display unit 502 will be described in some embodiments.

(제1 실시예)(Example 1)

도 4의 (a)~(c)는, 제1 실시예에 관한 표시부(502)의 표시를 나타내는 도이다. 제1 실시예에서는, 버킷(10)의 위치가 파라미터로 되고, 버킷(10)의 위치와, 예측안정도의 관계가 시각적으로 나타나 있다. 예측안정도는, 안전, 비안전의 2값이다. 혹은, 예측안정도를 3값 이상으로 연산하여, 소정의 임곗값과의 비교에 의하여 2값으로 변환해도 된다. 표시부(502)는, 예측안정도를, 어태치먼트(12)를 측방으로부터 본 측면도로서 표시한다. 이 실시예에서는, 쇼벨(1)이 안정적인 버킷(10)의 가동범위(안정범위)와, 불안정한 영역이 구획되어 표시된다. 도 4의 (a)~(c)에 있어서 표시부(502)는, 안정범위를 강조하여 나타낸다.4A to 4C are diagrams showing the display of the display unit 502 according to the first embodiment. In the first embodiment, the position of the bucket 10 is a parameter, and the relationship between the position of the bucket 10 and the predicted stability is visually indicated. The predicted stability is two values: safe and unsafe. Alternatively, the predicted stability may be calculated as three or more values and converted into two values by comparison with a predetermined threshold value. The display unit 502 displays the predicted stability as a side view of the attachment 12 viewed from the side. In this embodiment, the movable range (stable range) of the bucket 10 in which the shovel 1 is stable and the unstable area are divided and displayed. In Figs. 4(a) to 4(c), the display unit 502 highlights the stable range.

반대로 표시부(502)는, 불안정한, 즉 전도의 우려가 있는 범위(불안정범위)를 강조하여 나타내도 된다.Conversely, the display unit 502 may be displayed by emphasizing an unstable range, that is, a risk of conduction (unstable range).

도 4의 (a)~(c)에서는, 경사각(θ)가 다르고, 경사각이 커질수록, 가동범위가 작아지는 것이 나타난다. 표시부(502)에는, 현재의 쇼벨(1)의 자세도 함께 나타난다.4 (a) to (c), it is shown that the inclination angle θ is different, and the larger the inclination angle, the smaller the movable range. On the display unit 502, the current posture of the shovel 1 is also displayed.

이 실시예에 의하면, 현재의 쇼벨(1)의 상태에 있어서, 버킷(10)을 어디까지 이동시켜도 문제가 없는지를 오퍼레이터가 동작 전에 확인할 수 있다.According to this embodiment, in the current state of the shovel 1, the operator can check before operation whether there is no problem no matter how far the bucket 10 is moved.

(제2 실시예)(Second embodiment)

도 5의 (a), (b)는, 제2 실시예에 관한 표시부(502)의 표시를 나타내는 도이다. 제2 실시예에 있어서도, 어태치먼트(12)의 자세, 보다 상세하게는, 버킷(10)의 위치가 파라미터이고, 그것과 예측안정도의 관계가 시각적으로 나타나 있다. 이 예에서는, 예측안정도는 3값으로 나타나 있고, 값마다의 영역으로 구획되어 표시된다. 제1 영역(i)은, 안전한 영역을, 제2 영역(ii)는 주의를 요하는 영역을, 제3 영역(iii)은 불안정한 영역을 나타내고 있다.5A and 5B are diagrams showing the display of the display unit 502 according to the second embodiment. Also in the second embodiment, the posture of the attachment 12, more specifically, the position of the bucket 10, is a parameter, and the relationship between it and the predicted stability is visually shown. In this example, the predicted stability is represented by three values, and is divided into regions for each value and displayed. The first area (i) represents a safe area, the second area (ii) represents an area requiring attention, and the third area (iii) represents an unstable area.

각 영역(i)~(iii)의 표시는, 어태치먼트(12)의 동작과 관련지을 수 있다. 즉 제1 영역(i)은 어태치먼트(12)를 고속으로 움직여도 문제 없는 영역, 바꾸어 말하면, 어떤 제약도 받지 않고 동작시킬 수 있는 영역으로 파악할 수 있다. 제2 영역(ii)는, 어태치먼트(12)의 속도(혹은 파워)를 떨어뜨려 저속~중속으로 동작시켜야 할 영역, 제3 영역(iii)은, 어태치먼트(12)를 저속(저파워)로 운전해야 할 영역이다.The display of each area|region (i) - (iii) can be correlated with the operation|movement of the attachment 12. That is, the first region (i) can be grasped as an area in which there is no problem even if the attachment 12 is moved at high speed, in other words, an area in which operation can be performed without receiving any restrictions. The second region (ii) is a region in which the speed (or power) of the attachment 12 is lowered to operate at a low speed to a medium speed, and the third region (iii) operates the attachment 12 at a low speed (low power). This is an area that needs to be

다른 관점에서 보면 제2 실시예의 표시는, 어태치먼트(12)를 제약 없이 동작 가능한 영역(i)과, 어태치먼트의 동작을 제약해야 할 영역(ii), (iii)을 구별하여 표시한 것이라고 할 수 있다.Viewed from another point of view, the display of the second embodiment can be said to be displayed by distinguishing the region (i) in which the attachment 12 can be operated without restriction and the regions (ii) and (iii) in which the operation of the attachment is to be restricted. .

또 다른 관점에서 보면, 제2 실시예의 표시는, 쇼벨(1)의 예측안정도를, 버킷의 위치 및 어태치먼트(12)의 속도(혹은 파워)의 2개를 파라미터로 하여, 시각적으로 나타낸 것이라고 할 수 있다.From another point of view, the display of the second embodiment can be said to be a visual representation of the predicted stability of the shovel 1 with two parameters: the position of the bucket and the speed (or power) of the attachment 12 . have.

도 5의 (a)와 (b)에서는, 선회각(φ)가 다르다. 도 5의 (b)에서는, 선회각(φ)=90도이고, 주행체(2)의 폭이, 도 5의 (a)의 경우에 비하여 좁아지기 때문에, 전도하기 쉽다고 할 수 있다. 따라서 도 5의 (b)의 제1 영역(i)은, 도 5의 (a)의 제1 영역보다 좁아져 있다.5 (a) and (b), the turning angle ? is different. In FIG.5(b), since turning angle phi = 90 degrees, and the width|variety of the traveling body 2 becomes narrow compared with the case of FIG.5(a), it can be said that it is easy to fall. Accordingly, the first region (i) in FIG. 5B is narrower than the first region in FIG. 5A.

이 실시예에 의하면, 현재의 쇼벨(1)의 상태에 있어서, 버킷(10)을 어디까지 이동시켜도 문제가 없는지를 오퍼레이터가 동작 전에 확인할 수 있다. 혹은, 버킷(10)을 어느 정도의 속도, 혹은 어느 정도의 파워로 이동시켜도 문제가 없는지를, 오퍼레이터가 동작 전에 확인할 수 있다.According to this embodiment, in the current state of the shovel 1, the operator can check before operation whether there is no problem no matter how far the bucket 10 is moved. Alternatively, the operator can check before operation whether there is any problem even if the bucket 10 is moved at a certain speed or a certain amount of power.

(제3 실시예)(Example 3)

도 6의 (a)~(c)는, 제3 실시예에 관한 표시부(502)의 표시를 나타내는 도이다. 도 6의 (a)와 (b)는, 쇼벨의 경사각이 다르고, 도 6의 (a)는, 평지에서의 안정도를, 도 6의 (b)는, 경사지에서의 안정도를 나타낸다. 또 도 6의 (a)와 (c)는, 선회체(4)의 선회각이 다르고, 도 6의 (a)는, 어태치먼트(12)가 주행체(2)와 동일한 방향을 향하고 있을 때의 안정도를, 도 6의 (c)는, 어태치먼트(12)가 주행체(2)와 직각방향을 향하고 있을 때의 안정도를 나타낸다. 이 실시예에서는, 작업영역이 매트릭스형상으로 구획되고, 구획마다, 예측안정도가 색분류 혹은 패턴분류하여 나타난다. 이 예에서는, 암축의 동작을 억제해야 할 영역(암주의)과, 붐축의 동작을 억제해야 할 영역(붐주의)이 구별하여 표시된다. 이로써, 오퍼레이터는, 조작입력을 제한해야 할 축을 직감적으로 알 수 있다. 도 6의 (a)~(c)의 각 영역의 표시는 일례이다. 예를 들면 도 6의 (b)는 도 6의 (c)보다 안정영역이 많은 것을 나타내지만, 이것은 반드시 경사지에서의 동작의 쪽이, 선회각 90도의 동작보다 안정적인 것을 의미하는 것은 아니다. 버킷의 적재중량이나 엔진출력 등의 파라미터, 경사각도에 따라서는, 경사지에서의 동작보다, 선회각 90도의 동작의 쪽이 안전영역이 많은 경우도 당연히 있을 수 있다.6A to 6C are diagrams showing the display of the display unit 502 according to the third embodiment. 6 (a) and (b), the inclination angles of the shovel are different, FIG. 6 (a) shows the stability on a flat ground, and FIG. 6 (b) shows the stability on an inclined ground. In addition, (a) and (c) of FIG. 6, the turning angle of the revolving body 4 is different, and FIG. 6 (a) is when the attachment 12 is oriented in the same direction as the traveling body 2 Stability, Fig. 6(c) shows the stability when the attachment 12 is oriented in a direction perpendicular to the traveling body 2 . In this embodiment, the work area is partitioned in a matrix form, and for each partition, the predicted stability is displayed by color classification or pattern classification. In this example, the region in which the motion of the arm shaft should be suppressed (arm attention) and the region in which the boom shaft operation should be suppressed (boom attention) are displayed separately. Thereby, the operator can intuitively know the axis to which the operation input should be restricted. The display of each area|region of Fig.6 (a) - (c) is an example. For example, although Fig. 6(b) shows that there are more stable areas than Fig. 6(c), this does not necessarily mean that the operation on a slope is more stable than the operation with a turning angle of 90 degrees. Depending on parameters such as bucket load weight and engine output, and the angle of inclination, there may be cases where the operation with a turning angle of 90 degrees has more safety areas than the operation on an inclined road.

이 실시예에 의하면, 현재의 쇼벨(1)의 상태에 있어서, 어느 영역에서 붐이나 암을 구동하면 문제가 없는지를, 오퍼레이터가 동작 전에 확인할 수 있다.According to this embodiment, in the current state of the shovel 1, the operator can confirm before operation whether there is a problem in which area the boom or arm is driven.

(제4 실시예)(Example 4)

도 7은, 제4 실시예에 관한 표시부(502)의 표시를 나타내는 도이다. 이 실시예에서는, 프론트유리에 중첩된 형식으로, 안정도가 표시된다. 예를 들면 프론트유리에, 경계선 A, B를 표시하기 위한 표시패널을 매립하여, 프론트유리의 맞은편에 보이는 실제시야와, 경계선 A, B를 중첩해도 된다. 예를 들면 경계선 A보다 앞은 안전한 영역(도 5의 제1 영역), 경계선 A와 B의 사이는 주의영역(도 5의 제2 영역), 경계선 B로부터 건너편측은, 불안정영역(도 5의 제3 영역)에 대응해도 된다. 경계를 표시하는 것 대신, 도 6의 구획, 색분류(패턴분류)된 블록을 표시해도 된다. 실제시야와 예측안정도의 표시를 중첩함으로써, 오퍼레이터는 더 직감적으로, 전도나 흔들림이 발생할 수 있는 조작을 파악할 수 있다.Fig. 7 is a diagram showing the display of the display unit 502 according to the fourth embodiment. In this embodiment, the stability is indicated in superimposed form on the windshield. For example, a display panel for displaying the boundary lines A and B may be embedded in the windshield, and the actual field of view viewed from the opposite side of the windshield may overlap the boundary lines A and B. For example, in front of the boundary line A is a safe area (the first area in Fig. 5), between the boundary lines A and B is the attention area (the second area in Fig. 5), and on the side opposite from the boundary line B is an unstable area (the first area in Fig. 5). 3) may correspond. Instead of displaying the boundary, the division and color classification (pattern classification) blocks of FIG. 6 may be displayed. By superimposing the display of the actual field of view and the predicted stability, the operator can more intuitively grasp an operation that may cause a fall or shake.

(제5 실시예)(Example 5)

그 외에, 쇼벨(1)의 사각(死角)을 포함시킨 주기화상을 오퍼레이터에 제시하는 필드뷰모니터가 탑재되는 경우, 거기에 예측안정도를 표시해도 된다. 혹은 정보화시공(ICT시공: Information and Communication Technology)에 대응하여 마련된 디스플레이에, 예측안정도를 표시해도 된다.In addition, when a field view monitor that presents a periodic image including a blind spot of the shovel 1 to the operator is mounted, the predicted stability may be displayed thereon. Alternatively, the predicted stability may be displayed on a display prepared in response to information and communication technology (ICT construction).

(제6 실시예)(Example 6)

도 4~7에서는, 예측안정도를 2차원으로 표시했지만 그에 한정되지 않고, 1차원으로 표시해도 된다. 도 8은, 제6 실시예에 관한 표시부의 표시를 나타내는 도이다. 도 8에서는 바(B)의 길이는, 쇼벨(1)이 현재 놓여져 있는 상황에 따라 변화한다. 동일한 레버조작을 행한 경우에, 보다 불안정해질 수 있는 상황에서는, 바(B)의 길이가 짧아져, 이것은 안정영역이 좁아지는 것에 대응한다. 바는, 수직방향으로 표시해도 된다.4 to 7, the predicted stability is displayed in two dimensions, but the present invention is not limited thereto, and may be displayed in one dimension. Fig. 8 is a diagram showing the display of the display unit according to the sixth embodiment. In Fig. 8, the length of the bar B changes depending on the situation in which the shovel 1 is currently placed. In the case where the same lever operation is performed, the length of the bar B is shortened in a situation where it may become more unstable, which corresponds to a narrowing of the stable area. The bars may be displayed in the vertical direction.

바(B)의 길이에 영향을 주는 쇼벨(1)이 현재 놓여져 있는 상황은,The situation in which the shovel (1) that affects the length of the bar (B) is currently placed is,

·경사의 정도(도 6의 (b))· Degree of inclination (Fig. 6 (b))

·선회체의 방향(도 6의 (c))· Direction of the revolving body (Fig. 6 (c))

외에,In addition to,

·버킷의 중량・The weight of the bucket

·엔진회전수· Engine speed

·작업모드・Work mode

등을 포함할 수 있다. 이들을 베이스정보라고 칭한다.and the like. These are called base information.

예를 들면, 버킷이 적재하는 토사의 중량, 혹은 크레인모드 시의 하물의 중량에 따라, 차체가 불안정해지는 버킷위치나 어태치먼트의 동작은 변화한다. 따라서 버킷중량은, 바(B)의 길이를 규정하는 파라미터로서 적합하다.For example, the bucket position at which the vehicle body becomes unstable and the operation of the attachment change depending on the weight of the soil and sand loaded by the bucket or the weight of the load in the crane mode. Therefore, the bucket weight is suitable as a parameter defining the length of the bar (B).

유압펌프로부터 토출되는 압유의 양의 베이스값(상한값)이 변화하기 때문에, 실태로서는 어태치먼트의 속도가 변화한다. 따라서 엔진의 회전수는, 바(B)의 길이를 규정하는 파라미터로서 적합하다.Since the base value (upper limit value) of the quantity of the hydraulic oil discharged from a hydraulic pump changes, the speed|rate of an attachment changes as a reality. Therefore, the engine rotation speed is suitable as a parameter which prescribes|regulates the length of the bar B.

또, 쇼벨에 따라서는, 작업모드(예를 들면, 파워, 보통, 에코 등)가 전환 가능한 것이 존재한다. 이 경우, 작업모드에 따라, 동일한 조작입력에 대한 쇼벨의 거동이 변화하기 때문에, 작업모드는, 바(B)의 길이를 규정하는 파라미터로서 적합하다.Also, depending on the shovel, there are some in which the work mode (eg, power, normal, eco, etc.) can be switched. In this case, since the behavior of the shovel with respect to the same operation input varies according to the operation mode, the operation mode is suitable as a parameter for defining the length of the bar B. As shown in FIG.

바(A)와 바(B)의 좌단은 일치하고 있고, 바(A)는, 바(B)의 길이의 범위에서 변화한다. 바(A)의 길이는, 어태치먼트의 조작(어태치먼트의 자세, 각 축의 가속도 등)으로부터 계산되는 안정도를 나타내고 있고, 바(B)의 길이에 가까워지면, 불안정한 것을 나타낸다. 바(A, B)의 길이는 연속적으로 변화해도 되고, 이산적으로 변화해도 된다. 바꾸어 말하면, 바(A)와 바(B)의 상대적인 관계가, 쇼벨의 자세의 예측안정도를 나타내고 있다.The left ends of the bar (A) and the bar (B) coincide, and the bar (A) changes within the range of the length of the bar (B). The length of the bar A represents the stability calculated from the operation of the attachment (the posture of the attachment, the acceleration of each axis, etc.), and when it approaches the length of the bar B, it represents unstable. The lengths of the bars A and B may vary continuously or discretely. In other words, the relative relationship between the bar (A) and the bar (B) indicates the predicted stability of the posture of the shovel.

(1) 예를 들면, 바(A)의 길이는, 쇼벨의 무게중심의 위치에 대응하고 있고, 바(B)의 길이는, 쇼벨이 안정적인 무게중심의 범위를 나타내도 된다. 예를 들면 버킷이 선단방향으로 뻗어 가면, 쇼벨무게중심이 전방으로 이동해가기 때문에, 바(A)의 길이는 길어질 것이다. 혹은 버킷이 깊은 굴삭상태에서 뻗어 가는 경우도 마찬가지로 무게중심연산이 가능하고, 바(A)의 길이는 길어진다. 바(B)가 짧아지는 것은, 예를 들면 버킷의 위치가 동일 혹은 쇼벨무게중심이 동일한 상황에 있어서, 보다 불안정상황이 되기 쉬운 것을 나타낸다.(1) For example, the length of the bar A may correspond to the position of the center of gravity of the shovel, and the length of the bar B may represent the range of the center of gravity in which the shovel is stable. For example, if the bucket extends in the tip direction, the length of the bar (A) will become longer because the center of gravity of the shovel moves forward. Alternatively, if the bucket is extended in deep excavation state, the center of gravity calculation is also possible, and the length of the bar (A) becomes longer. The shortening of the bar B indicates that the situation is more likely to be unstable, for example, in a situation where the positions of the buckets are the same or the shovel center of gravity is the same.

다만, 베이스정보 중, 경사의 정도, 선회체의 방향, 버킷의 중량 등은, 엄밀하게는 쇼벨의 무게중심위치에 영향을 주기 때문에, 엄밀하게는 바(A)의 길이를 변화시킬 수 있지만, 바(A)의 길이는 베이스정보에 의존하지 않고, 조작레버의 조작에만 의존시키며, 그 대신에 베이스정보에 근거하여 바(B)의 길이를 변화시키는 것이 바람직하다. 이로써, 동일한 조작을 행한 경우에, 바(A)의 길이는 동일해지기 때문에, 안정도(혹은 불안정도)를 직감적으로 파악할 수 있다.However, in the base information, the degree of inclination, the direction of the revolving body, the weight of the bucket, etc., strictly affect the position of the center of gravity of the shovel. The length of the bar A does not depend on the base information, but depends only on the operation of the operation lever, and instead, it is preferable to change the length of the bar B based on the base information. Thereby, when the same operation is performed, since the length of the bar A becomes the same, stability (or instability) can be grasped|ascertained intuitively.

(2) 다른 예로서, 바(A)의 길이는, 쇼벨에 미치는 전도모멘트의 크기를 나타내고, 바(B)의 길이는, 쇼벨의 안정모멘트를 나타내도 된다. 전도모멘트는, 어태치먼트의 운동량을 고려하지 않는 정적인 전도모멘트여도 된다.(2) As another example, the length of the bar (A) may represent the magnitude of the overturning moment applied to the shovel, and the length of the bar (B) may represent the stability moment of the shovel. The overturning moment may be a static overturning moment that does not consider the momentum of the attachment.

보다 바람직하게는 바(A)의 길이는, 어태치먼트의 운동량도 고려한 동적인 전도모멘트를 나타내고, 바(B)의 길이는, 쇼벨의 안정모멘트를 나타내도 된다. 예를 들면 버킷이 선단방향(혹은 깊은 굴삭방향)으로 뻗어 가면 전도모멘트는 증대하기 때문에, 바(A)의 길이는 길어질 것이다. 혹은 암이나 붐을 급격하게 움직이면, 즉 어태치먼트의 속도나 가속도가 커지면, 운동량에 기인하는 전도모멘트가 증대하기 때문에, 바(A)의 길이는 길어질 것이다.More preferably, the length of the bar (A) may represent a dynamic overturning moment in consideration of the momentum of the attachment, and the length of the bar (B) may represent the stability moment of the shovel. For example, if the bucket extends in the tip direction (or deep excavation direction), the overturning moment increases, so the length of the bar (A) will become longer. Alternatively, if the arm or boom is moved rapidly, that is, if the speed or acceleration of the attachment increases, the overturning moment due to the momentum increases, so the length of the bar A will become longer.

바(B)가 짧아지는 것은, 예를 들면 어태치먼트의 자세가 동일한 경우, 혹은 어태치먼트를 동일한 속도, 가속도로 움직인 경우에, 보다 쇼벨이 기울기 쉬운 것을 나타내도 된다. 혹은 바(B)가 짧아지는 것은, 어태치먼트를 동일한 파워로 움직인 경우에, 굴삭반력으로 미끄러지거나, 들뜨는 상황이 되기 쉬운 것을 나타내도 된다.The shortening of the bar B may indicate that the shovel is easier to tilt, for example, when the posture of the attachment is the same or when the attachment is moved at the same speed and acceleration. Alternatively, the shortening of the bar B may indicate that when the attachment is moved with the same power, it slides due to the excavation reaction force or tends to be lifted.

다만, 베이스정보 중, 경사의 정도, 선회체의 방향, 버킷의 중량 등은, 전도모멘트에 영향을 주기 때문에, 그들의 변화는 엄밀하게는 바(A)의 길이를 변화시킬 수 있지만, 바(A)의 길이는 베이스정보에 의존시키지 않고, 조작레버의 조작에만 의존시키며, 그 대신에 베이스정보에 근거하여 바(B)의 길이를 변화시키는 것이 바람직하다. 이로써, 동일한 조작을 행한 경우에, 바(A)의 길이는 동일해지기 때문에, 안정도(혹은 불안정도)를 직감적으로 파악할 수 있다.However, in the base information, the degree of inclination, the direction of the revolving body, the weight of the bucket, etc. affect the overturning moment, so their changes can strictly change the length of the bar (A), but ) does not depend on the base information, but depends only on the operation of the operation lever, and instead, it is preferable to change the length of the bar B based on the base information. Thereby, when the same operation is performed, since the length of the bar A becomes the same, stability (or instability) can be grasped|ascertained intuitively.

다른 예로서, 바(B)의 상한(우단)이 후퇴하여 바가 짧아지는 것은, 어태치먼트 조작수단의 조작(조작량자체, 조작량의 급변)이 커지도록 조작하면, 바로 불안정상황이 되기 쉬운 것을 나타내도 된다.As another example, the fact that the upper limit (right end) of the bar B is retracted and the bar is shortened may indicate that the operation of the attachment manipulation means (manipulation amount itself, abrupt change of the manipulated amount) is easy to immediately become an unstable situation. .

(3) 바(A)의 길이는, 어태치먼트의 속도, 가속도, 혹은 파워를 나타내도 되고, 보다 심플하게, 암이나 붐의 조작량을 나타내도 된다.(3) The length of the bar A may represent the speed, acceleration, or power of an attachment, or may represent the operation amount of an arm or a boom more simply.

다만, 상술한 몇 개의 실시예에 있어서의 표시모드는, 쇼벨(1)의 상태나, 오퍼레이터의 기호에 따라 전환가능하게 해도 된다. 이로 인하여, 운전실 내에, 표시모드를 전환하기 위한 전환수단, 예를 들면 스위치나 패널을 마련해도 된다.However, the display mode in some of the above-described embodiments may be switched according to the state of the shovel 1 or the preference of the operator. For this reason, switching means for switching the display mode, for example, a switch or a panel, may be provided in the cab.

실시형태에 근거하여, 구체적인 어구를 이용하여 본 발명을 설명했지만, 실시형태는, 본 발명의 원리, 응용을 나타내고 있는 것에 지나지 않고, 실시형태에는, 청구범위에 규정된 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위에 있어서, 많은 변형예나 배치의 변경이 인정된다.Based on the embodiment, the present invention has been described using specific phrases, but the embodiment merely shows the principle and application of the present invention, and the embodiment does not deviate from the spirit of the present invention defined in the claims. In the range not mentioned, many modifications and changes in arrangement are recognized.

1…쇼벨
2…주행체
1A, 1B…주행유압모터
3…선회장치
4…선회체
4a…운전실
5…붐
6…암
7…붐실린더
8…암실린더
9…버킷실린더
10…버킷
11…엔진
12…어태치먼트
14…메인펌프
15…파일럿펌프
17…컨트롤밸브
21…선회유압모터
26…조작장치
30…컨트롤러
500…안정도연산부
502…표시부
510…경사각센서
512…리졸버
514…압력센서
산업상 이용가능성
본 발명은 쇼벨에 이용할 수 있다.
One… shovel
2… running body
1A, 1B… driving hydraulic motor
3… turning device
4… slewing body
4a… cab
5… boom
6… cancer
7… boom cylinder
8… dark cylinder
9… bucket cylinder
10… bucket
11… engine
12… attachment
14… main pump
15… pilot pump
17… control valve
21… slewing hydraulic motor
26… manipulator
30… controller
500… stability calculation unit
502... display
510… Inclination angle sensor
512… resolver
514… pressure sensor
Industrial Applicability
The present invention can be applied to a shovel.

Claims (14)

쇼벨로서,
주행체와,
상기 주행체에 회전운동 가능하게 마련되는 선회체와,
상기 선회체에 장착된 붐과, 상기 붐에 장착된 암과, 상기 암의 선단에 장착된 버킷을 포함하는 어태치먼트와,
오퍼레이터가 상기 어태치먼트를 조작했다고 가정하여, 장래의 상기 버킷의 위치마다에서, 상기 쇼벨의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를, 상기 쇼벨의 경사각, 상기 버킷의 중량, 선회각 중 적어도 하나와, 상기 버킷의 위치에 근거하여 연산하는 연산부와,
상기 예측안정도에 근거하여, 상기 쇼벨의 자세를 안정적으로 유지하면서, 상기 버킷을 이동할 수 있는 범위를 시각적으로 표시하는 표시부를 구비하고,
표시부에 있어서, 예측안정도가 표시되는 범위는, 선회체를 기준으로, 전방의 영역 및 상하방향의 영역을 포함하며,
상기 상하방향의 영역은, 주행체의 지지면의 하부의 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
As a shovel,
vehicle and
a revolving body provided to be capable of rotational movement on the traveling body;
an attachment including a boom mounted on the revolving body, an arm mounted on the boom, and a bucket mounted on the tip of the arm;
Assuming that the operator has operated the attachment, at each future position of the bucket, the predicted stability representing the stability of the posture of the shovel is calculated by determining at least one of the inclination angle of the shovel, the weight of the bucket, and the turning angle, and the bucket. an arithmetic unit that calculates based on the position of
Based on the predicted stability, while maintaining the posture of the shovel stably, having a display unit that visually displays the range in which the bucket can be moved,
In the display unit, the range in which the predicted stability is displayed includes a front area and a vertical area with respect to the revolving body,
The shovel, characterized in that the region in the vertical direction includes a region below the support surface of the traveling body.
쇼벨로서,
주행체와,
상기 주행체에 회전운동 가능하게 마련되는 선회체와,
상기 선회체에 장착된 붐과, 상기 붐에 장착된 암과, 상기 암의 선단에 장착된 버킷을 포함하는 어태치먼트와,
오퍼레이터가 상기 어태치먼트를 조작했다고 가정하여, 장래의 상기 버킷의 위치마다에서, 상기 쇼벨의 자세의 안정성을 나타내는 예측안정도를, 상기 쇼벨의 경사각, 상기 버킷의 중량, 선회각 중 적어도 하나와, 상기 버킷의 위치에 근거하여 연산하는 연산부와,
상기 예측안정도에 근거하여, 장래의 상기 버킷의 위치와 상기 쇼벨의 자세의 안정도를 대응시켜서 시각적으로 표시하는 표시부를 구비하고,
표시부에 있어서, 예측안정도가 표시되는 범위는, 선회체를 기준으로, 전방의 영역 및 상하방향의 영역을 포함하며,
상기 상하방향의 영역은, 주행체의 지지면의 하부의 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
As a shovel,
vehicle and
a revolving body provided to be capable of rotational movement on the traveling body;
an attachment including a boom mounted on the revolving body, an arm mounted on the boom, and a bucket mounted on the tip of the arm;
Assuming that the operator has operated the attachment, at each future position of the bucket, the predicted stability representing the stability of the posture of the shovel is calculated by determining at least one of the inclination angle of the shovel, the weight of the bucket, and the turning angle, and the bucket. an arithmetic unit that calculates based on the position of
a display unit for visually displaying the position of the bucket in the future in correspondence with the stability of the posture of the shovel based on the predicted stability;
In the display unit, the range in which the predicted stability is displayed includes a front area and a vertical area with respect to the revolving body,
The shovel, characterized in that the region in the vertical direction includes a region below the support surface of the traveling body.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표시부는, 상기 버킷을 상기 어태치먼트의 제약 없이 이동할 수 있는 범위와, 상기 버킷을 상기 어태치먼트의 동작을 제약하여 이동해야 하는 범위를 구별하여 표시하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
3. The method according to claim 1 or 2,
The display unit, shovel, characterized in that the range in which the bucket can be moved without restriction of the attachment and the range in which the bucket must be moved by restricting the operation of the attachment are distinguished and displayed.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 예측안정도는, 엔진회전수와 유압펌프의 회전수 중 적어도 일방에 대응하여 변화하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
3. The method according to claim 1 or 2,
The predicted stability is a shovel, characterized in that it changes in correspondence with at least one of the engine speed and the hydraulic pump speed.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 예측안정도는, 작업량에 관한 쇼벨의 작업모드의 설정에 대응하여 변화하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
3. The method according to claim 1 or 2,
The predicted stability is a shovel, characterized in that it changes in response to the setting of the work mode of the shovel with respect to the amount of work.
제 2 항에 있어서,
상기 표시부는, 암축의 동작을 억제해야 할 상기 버킷의 범위와, 붐축의 동작을 억제해야 할 상기 버킷의 범위를 구별하여 표시하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
3. The method of claim 2,
The display unit, shovel, characterized in that the range of the bucket in which the motion of the arm shaft should be suppressed and the range of the bucket in which the motion of the boom shaft should be suppressed and displayed separately.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표시부는, 상기 어태치먼트를 측방으로부터 본 도면으로서 표시하는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
3. The method according to claim 1 or 2,
The said display part displays the said attachment as a figure seen from the side, The shovel characterized by the above-mentioned.
삭제delete 삭제delete 쇼벨로서,
주행체와,
상기 주행체에 회전운동 가능하게 마련되는 선회체와,
상기 선회체에 장착된 붐과, 상기 붐에 장착된 암과, 상기 암의 선단에 장착된 버킷을 포함하는 어태치먼트와,
상기 쇼벨의 경사의 정도, 상기 선회체의 방향, 상기 버킷의 중량, 엔진회전수, 상기 쇼벨의 작업모드 중 적어도 하나를 포함하는 베이스정보에 근거하여 상기 쇼벨이 현재 놓여져 있는 상황에 있어서의 상기 쇼벨의 제1 안정도를 연산함과 함께, 현재의 상기 어태치먼트의 조작에 근거하여 제2 안정도를 연산하는 연산부와,
제1 바와 제2 바를 표시하는 표시부로서, 상기 제1 바의 길이는 상기 제1 안정도가 높을수록 길어지고, 상기 제2 바의 길이는 상기 제2 안정도가 낮을수록 길어지는 것인 표시부를 구비하고,
상기 제1 바와 상기 제2 바의 상대적인 관계가, 상기 쇼벨의 안정성을 나타내는 것을 특징으로 하는 쇼벨.
As a shovel,
vehicle and
a revolving body provided to be capable of rotational movement on the traveling body;
an attachment including a boom mounted on the revolving body, an arm mounted on the boom, and a bucket mounted on the tip of the arm;
The shovel in a situation where the shovel is currently placed based on base information including at least one of the degree of inclination of the shovel, the direction of the revolving body, the weight of the bucket, the engine speed, and the working mode of the shovel. a calculating unit that calculates the first stability of , and calculates the second stability based on the current operation of the attachment;
A display unit for displaying a first bar and a second bar, wherein the length of the first bar increases as the first stability increases, and the length of the second bar increases as the second stability decreases; ,
A shovel, characterized in that the relative relationship between the first bar and the second bar indicates the stability of the shovel.
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